PHC管桩生产吊运过程中桩身环裂分析

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1、生产技术广东建材2013年第3期PHC管桩生产吊运过程中桩身环裂分析陈光福·李龙2何友林z(1中山市三和混凝土有限公司；2广东三和管桩有限公司)摘要：本文从有效预压应力的损失，自重产生的弯矩和吊运方式入手，探讨PHC管桩在吊运过程中产生的环裂问题。PHC管桩经过常压蒸汽养护和高压蒸汽养护后，其有效预压应力值降低较大，立即起吊存在环裂风险。随着桩体温度的降低，其有效预压应力值得到恢复，但仍小于国标数值。管桩自重产生的弯矩随桩长的增加而增加，采用两端起吊方式，增加出现环裂的风险。布带多点吊运和真空吸盘吊运能有效降低PHC管桩出现环裂的风险，但对于真空吸盘吊运方

2、式应考虑管桩混凝土的抗拉强度。关键词：有效预压应力；弯矩；吊运方式；环裂1前言先张法预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)是一种预制混凝土细长构件。生产中采用先张法生产工艺，在成型前施加预压应力，使其成型后具有较好的抗弯性。但由于管桩桩身自重、管桩混凝土强度、养护工艺和起吊方式等影响因素，在生产吊运过程中会出现环裂现象。为提高生产效率，管桩企业在PHC管桩生产中多采用常压蒸汽养护和高压蒸汽养护相结合的二次养护工艺。常压蒸汽养护后，管桩被立即脱模吊运到摆渡小车上进入高压釜养护。通过试验研究n]，常压蒸汽养护后PC钢棒的应力松弛率为11．55％～13．05％，温度

3、降为常温时应力松弛率为3％；高压蒸汽养护后PC钢棒的应力松弛率为33．92％～42．74％，温度降为常温时应力松弛率为6％左右。管桩国家标准GBl3476—2009的附录D“管桩混凝土有效预压应力值的计算方法”中，预应力钢筋的松弛系数取值为2．5％，这与实际研究结果有一定差异。管桩国家标准GBl3476—2009[21中，要求“预应力钢筋放张时，管桩的混凝土抗压强度不得低于45MPa”，但在管桩图集10G409[31中所标明管桩的抗弯弯矩值均以管桩成品强度(即强度等级为C60和C80)为计算依据，这与实际生产吊运有一定区别。管桩生产企业在管桩吊运过程中多采

4、用两端起吊方式，当桩身过长时，增加了其产生环裂的几率。环裂的产生降低了管桩使用的安全性，对扩大管桩使用范围产生不利影响，本文将从以上几点因素对管桩环裂进行浅析，并希望对解决环裂问题提供帮助。2有效预压应力值计算PHC管桩有效预压应力值的计算仍采用管桩国标土的工作性能有更好的效果。但是，聚羧酸系减水剂对于温度的影响也较为敏感，除了在应用于管桩生产时必须注意不同气候下的掺量及掺入工艺[5]，还要注意管桩在初级常压养护中静停时间和静停段温度的影响。4结语管桩生产中，往往会出现混凝土拌合物工作性能不好、强度波动以及管桩外观质量不好等各样问题，这些问题都与混凝土原材

5、料温度变化有关，特别是在岭南地区，每年从7月到10月基本都是高温炎热天气，混凝土原材料温度的影响更是不可忽略。对此，可以通过调节原材料温度、应用聚羧酸系高性能减水剂等工艺措施来一16一消除或降低该不利影响，以保证管桩产品的质量。【参考文献】[1]张子明，周红军，赵吉坤．温度对混凝土强度的影响[J]．河海大学学报(自然科学版)，2004，32(6)．[2]凌道盛，许德胜，沈益源．混凝土中水泥水化反应放热模型及其应用[J]．浙江大学学报(工学版)，2005，39(11)．[3]MarioCollepardi．混凝土新技术[M]．北京：中国建材工业出版社，200

6、8．[4]王建福，贾涛．海外炎热气候条件下混凝土质量控制要点[J]．混凝土与水泥制品，2010(4)．[5]黄红建，陈应钦，赖兆琼．温度对早强型聚羧酸系减水剂应用于PHC管桩生产的影响[J]．混凝土与水泥制品，2013(3)．广东建材2013年第3期生产技术GBl3476—2009附录D的计算公式，考虑混凝土的弹性变形、徐变、收缩和钢筋的松弛等因素。公式如下：预应力放张后预应力钢筋的拉应力o。(N／mm2)：O=型!!”1+n，．』A式中：O。——预应力钢筋的初始张拉应力，N／mm2，O。．，=O．7fm。；f础——预应力钢筋的抗拉强度，N／mm!；AD_

7、预应力钢筋的横截面积，lllm2；A。——管桩混凝土的横截面积，mm!；n7——预应力钢筋的弹性模量与放张时混凝土的弹性模量之比。混凝十的徐变及混凝土的收缩引起的预应力钢筋拉应力损失AO洲(N／mm!)△o叫2麓式中：O。。。——放张后混凝土的预压应力，N／mm2。o=!堕：!!。9‘A。式中：n——预应力钢筋的弹性模量与管桩混凝土的弹性模量之比；1lr——混凝土的徐变系数，取2．0；6。：——混凝土的收缩率，取1．5×101：E。——预应力钢筋的弹性模量，N／rmn2。预应力钢筋因松弛引起的拉应力损失AO，(N／mm2)Ao，=ro·fo。，t一2Aop

8、v)式中：ro一预应力钢筋的松弛系数，取2．5％。预应力钢筋的有效